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低溫船用雙管裝卸臂的制作方法

文檔序號:12261931閱讀:328來源:國知局
低溫船用雙管裝卸臂的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及一種裝卸臂,具體涉及一種低溫船用雙管裝卸臂,屬于LNG船用裝卸設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。



背景技術(shù):

通常結(jié)構(gòu)的LNG、低溫乙烯船用裝卸臂在碼頭上用于輸送槽船內(nèi)的超低溫液體,所輸送的液體溫度極低,導(dǎo)致船用裝卸臂上輸送液體的氣相管道、液相管道收縮量很大,而支撐管道的結(jié)構(gòu)所處的溫度為環(huán)境溫度,致使支撐結(jié)構(gòu)與氣相管道系統(tǒng)、液相管道系統(tǒng)因溫度差別較大產(chǎn)生較大的溫度變形差,支撐結(jié)構(gòu)因溫度產(chǎn)生的變形遠(yuǎn)小于氣相管道系統(tǒng)和液相管道系統(tǒng)因溫度產(chǎn)生的變形,同時氣相管道系統(tǒng)和液相管道系統(tǒng)也因溫度不同(液相管道溫度更低)產(chǎn)生了不同的溫度收縮,即支撐結(jié)構(gòu)與氣相管道系統(tǒng)和液相管道系統(tǒng)在船用裝卸臂工作時(裝卸低溫液體時)變形量不一致,這將導(dǎo)致支撐結(jié)構(gòu)和管道系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生巨大的內(nèi)應(yīng)力,氣相管道系統(tǒng)和液相管道系統(tǒng)因變形量不協(xié)調(diào)致使氣相管道系統(tǒng)、液相管道系統(tǒng)內(nèi)有很大的內(nèi)應(yīng)力,巨大的內(nèi)應(yīng)力對船用裝卸臂的安全性能及可靠性能影響很大,尤其是在管道彎頭焊縫、旋轉(zhuǎn)接頭等應(yīng)力較為集中的部位,所處溫度很低在加上管道內(nèi)巨大的應(yīng)力裝卸臂安全使用得不到保障,國內(nèi)很多碼頭上所用的船用低溫雙管裝卸臂都因采用常溫介質(zhì)裝卸臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計或多或少都存在泄漏問題(如圖2所示)。分析其原因是:通常低溫船用裝卸臂液相管道系統(tǒng)與支撐結(jié)構(gòu)通過螺栓連接,氣相管道系統(tǒng)和液相管道系統(tǒng)采用法蘭連接,這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計沿用常溫介質(zhì)裝卸臂,支撐結(jié)構(gòu)、液相管道系統(tǒng)、氣相管道系統(tǒng)的溫度變形量相差不大,因此管道系統(tǒng)內(nèi)部的拉、壓應(yīng)力不會太大,裝卸臂可安全工作。但若輸送介質(zhì)為LNG、低溫乙烯等超低溫液體,氣相管道系統(tǒng)和液相管道系統(tǒng)的溫度收縮量遠(yuǎn)大于支撐結(jié)構(gòu)溫度變形量,存在支撐結(jié)構(gòu)、液相管道系統(tǒng)、氣相管道系統(tǒng)的變形量相差較多導(dǎo)致管道系統(tǒng)內(nèi)部存在較大的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力,這使低溫裝卸臂工作時存在很大安全隱患。因此,迫切的需要一種新的技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

為了解決上述存在的問題,本發(fā)明公開了一種低溫船用雙管裝卸臂,該技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,該技術(shù)方案對液相管道系統(tǒng)與支撐結(jié)構(gòu)之間的連接以及液相管道系統(tǒng)和氣相管道系統(tǒng)之間的連接進行合理設(shè)計,該方案可使支撐結(jié)構(gòu)、液相管道系統(tǒng)在任何工況下,包括環(huán)境溫度和低溫工況的變形相互獨立,同時氣相管道系統(tǒng)和液相管道系統(tǒng)在任何工況下,包括環(huán)境溫度和低溫工況的變形也相互獨立,尤其在低溫工況下,液相管道系統(tǒng)和氣相管道系統(tǒng)的收縮變形任意自由,這樣消除了管內(nèi)應(yīng)力保證了低溫船用雙管裝卸臂安全使用。

為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下,低溫船用雙管裝卸臂,其特征在于,所述雙管裝卸臂包括立柱、液相立柱管、下繩輪、配重板、外臂驅(qū)動、水平驅(qū)動、內(nèi)臂驅(qū)動、支撐箱、上繩輪、外臂支撐、液相內(nèi)臂管、維修平臺、液相內(nèi)外臂連接件、氣-液管連接件I、氣-液管固定支座、液相外臂管、氣相外臂管、氣相內(nèi)臂管、氣相立柱管、液壓分站、氮氣分配系統(tǒng)、氣-液管聯(lián)通組件、氣-液管連接件II、液相緊急脫離系統(tǒng)、液相快速接頭、氣相緊急脫離系統(tǒng)、轉(zhuǎn)軸箱、鋼絲繩、液相立柱管固定組件以及氣相立柱管固定組件,所述鋼絲繩設(shè)置在上繩輪和下繩輪之間,所述維修平臺設(shè)置在裝卸臂的上部,氮氣吹掃系統(tǒng)設(shè)置在下繩輪的下方,所述液壓分站設(shè)置在裝卸臂立柱的下部,所述氮氣分配系統(tǒng)設(shè)置在立柱上。

作為本發(fā)明的一種改進,所述氣-液管連接件I由氣相管連接管、蓋板、墊板、底板、液相管連接管以及滑動板構(gòu)成,所述氣相管連接管與滑動板焊接成一整體,所述墊板設(shè)置在蓋板和底板之間且可以在垂直連接管軸線平面內(nèi)平移△L2和轉(zhuǎn)動。

作為本發(fā)明的一種改進,所述氣-液管固定支座由氣相管加強筋、氣相管肋板、連接片、液相管加強筋、液相管肋板、滴水板、限位擋環(huán)、支座管、限位擋板、隔冷塊以及筒體構(gòu)成,所述氣相管加強筋、氣相管肋板用于固定氣相管,所述液相管加強筋、液相管肋板用于固定液相管,所述滴水板、限位擋環(huán)設(shè)置在支座管上。氣-液固定管支座設(shè)置滴水板和隔冷塊可以很大程度降低冷能從管道系統(tǒng)傳遞至支撐結(jié)構(gòu),整個氣-液管固定支座將氣相管和液相管固定且僅可相對于外臂支撐端部自由轉(zhuǎn)動。

作為本發(fā)明的一種改進,所述氣-液管連接件II由氣相管連接管、蓋板、擋板、導(dǎo)向槽、底板、液相管連接管以及滑動導(dǎo)板構(gòu)成,氣相管連接管和滑動導(dǎo)板焊接成整體,所述擋板設(shè)置在蓋板和底板之間,所述擋板上設(shè)置有導(dǎo)向槽。氣相管連接管可在導(dǎo)向槽內(nèi)沿豎直向上平動δ1沿豎直向下平動δ2,氣-液管連接件II可使得氣相管和液相管在氣-液管固定支座前端的懸挑部分獨立自由伸縮。

作為本發(fā)明的一種改進,所述氣相立柱管連接組件包括氣相立柱管連接組件由蓋板、立柱連接板和隔冷塊,所述隔冷塊設(shè)置在蓋板內(nèi),氣相立柱管可沿管軸線方向自由伸縮并可沿管軸向轉(zhuǎn)動。

作為本發(fā)明的一種改進,所述液相立柱管固定組件是包括卡箍、隔冷塊、頂桿冒以及頂桿,所述隔冷塊設(shè)置在卡箍內(nèi),所述頂桿冒設(shè)置在頂桿上,液相立柱管通過卡箍勒緊隔冷塊進而將其固定。但液相立柱管仍可沿管軸向自由平動和轉(zhuǎn)動。

作為本發(fā)明的一種改進,所述相內(nèi)外臂連接件由加強肋、加強筋、滴水板、連接管、限位環(huán)、隔冷襯墊組成,所述加強肋、加強筋設(shè)置在液相管上,所述滴水板設(shè)置在液相管的下方,所述加強肋上設(shè)置有兩個缺口,一方面釋放低溫工況下加強肋上的溫度應(yīng)力,另一方面布置旋轉(zhuǎn)接頭氮氣吹掃管線。液相內(nèi)外臂連接件與液相管焊接成整體可在限位環(huán)內(nèi)垂直連接管軸線平面內(nèi)任意平動△L1,也可以沿連接管軸向轉(zhuǎn)動;同時設(shè)置滴水板和隔冷襯墊可最大限度降低冷能傳遞至支撐結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明的一種改進,所述氮氣吹掃系統(tǒng)設(shè)置為并聯(lián)模式的吹掃系統(tǒng)。

相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的優(yōu)點如下,1)整個技術(shù)方案設(shè)計巧妙,結(jié)構(gòu)簡單緊湊,2該技術(shù)方案對液相管道系統(tǒng)與支撐結(jié)構(gòu)之間的連接以及液相管道系統(tǒng)和氣相管道系統(tǒng)之間的連接進行合理設(shè)計,該方案可使支撐結(jié)構(gòu)、液相管道系統(tǒng)在任何工況下包括環(huán)境溫度和低溫工況的變形相互獨立,同時氣相管道系統(tǒng)和液相管道系統(tǒng)在任何工況下包括環(huán)境溫度和低溫工況的變形也相互獨立,尤其在低溫工況下,液相管道系統(tǒng)和氣相管道系統(tǒng)的收縮變形任意自由,這樣消除了管內(nèi)應(yīng)力保證了低溫船用雙管裝卸臂安全使用;3)所述氮氣吹掃系統(tǒng)設(shè)置為并聯(lián)模式的吹掃系統(tǒng),并聯(lián)式旋轉(zhuǎn)接頭氮氣吹掃與串聯(lián)式旋轉(zhuǎn)接頭氮氣吹掃比較主要有以下優(yōu)點,低溫旋轉(zhuǎn)接頭吹掃用氮氣壓力一般都比較低,依據(jù)裝卸臂的口徑和內(nèi)臂管、外臂管長度不同通常在0.03~0.07MPa左右,而吹掃旋轉(zhuǎn)接頭用的氮氣管線外徑一般為φ10×1mm規(guī)格的,低溫船用裝卸臂的內(nèi)臂管和外臂管道一般都比較長,這樣就導(dǎo)致氮氣吹掃管線相對較長,加上氮氣壓力較低,氮氣的壓力損失較大,前端的幾個旋轉(zhuǎn)接頭吹掃的效果就不太理想,容易造成旋轉(zhuǎn)接頭冰凍卡住,轉(zhuǎn)動不靈活,對旋轉(zhuǎn)接頭的使用壽命產(chǎn)生影響,并聯(lián)式旋轉(zhuǎn)接頭吹掃系統(tǒng)使得氮氣壓損大大減小,保證了旋轉(zhuǎn)接頭的吹掃效果,并聯(lián)式旋轉(zhuǎn)接頭氮氣吹掃系統(tǒng)可以避免氮氣出口堵塞致使堵塞后旋轉(zhuǎn)接頭吹掃不到的現(xiàn)象;4)該技術(shù)方案合理布置支撐結(jié)構(gòu)、氣-液管連接件的位置避免管道共振現(xiàn)象,同時通過各個連接件內(nèi)部設(shè)計有隔冷塊、隔冷襯墊可有效的增大阻尼降低管道系統(tǒng)的振動,避免了管道在額定裝卸流量時的共振問題,確保裝卸過程中的安全性。

附圖說明

圖1為本裝卸臂整體結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為現(xiàn)有的裝卸臂接船狀態(tài)示意圖;

圖3為本發(fā)明接船初始狀態(tài)示意圖;

圖4為接船前后狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5為氣相管道與液相管道連接結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6為氣-液管連接件I結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7為氣-液管固定支座結(jié)構(gòu)示意圖;

圖8為氣-液管連接件II結(jié)構(gòu)示意圖;

圖9為氣相立柱管連接組件結(jié)構(gòu)示意圖;

圖10液相立柱管固定組件結(jié)構(gòu)示意圖;

圖11液相內(nèi)臂連接件結(jié)構(gòu)示意圖;

圖12為串聯(lián)吹掃系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;

圖13為并聯(lián)吹掃系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;

圖14為接船初始狀態(tài)示意圖;

圖15為接船過程狀態(tài)示意圖。

具體實施方式

為了加深對本發(fā)明的認(rèn)識和理解,下面結(jié)合附圖和具體實施方式,進一步闡明本發(fā)明。

實施例1:

參見圖1-圖4,溫船用雙管裝卸臂,所述雙管裝卸臂包括立柱1、液相立柱管2、下繩輪3、配重板4、外臂驅(qū)動5、水平驅(qū)動6、內(nèi)臂驅(qū)動7、支撐箱8、上繩輪9、外臂支撐10、液相內(nèi)臂管11、維修平臺12、液相內(nèi)臂連接件13、氣-液管連接件I 14、氣-液管固定支座15、液相外臂管16、氣相外臂管17、氣相內(nèi)臂管18、氣相立柱管19、液壓分站20、氮氣分配系統(tǒng)21、氣-液管聯(lián)通組件22、氣-液管連接件II 23、液相緊急脫離系統(tǒng)24、液相快速接頭25、氣相緊急脫離系統(tǒng)26、轉(zhuǎn)軸箱27、鋼絲繩28、液相立柱管固定組件29以及氣相立柱管固定組件30,所述鋼絲繩設(shè)置在上繩輪和下繩輪之間,所述維修平臺設(shè)置在裝卸臂的上部,氮氣吹掃系統(tǒng)設(shè)置在下繩輪的下方,所述液壓分站20設(shè)置在裝卸臂的下部,所述氮氣分配系統(tǒng)21設(shè)置在立柱側(cè)下部。 液相內(nèi)臂連接件13通過加強肋131與加強筋132將液相內(nèi)臂管固定,且液相內(nèi)臂連接件相對支撐箱可在限位環(huán)135中任意移動,限位環(huán)與支撐箱焊接為一整體。如圖11所示。氣-液管連接件I 14將液相內(nèi)臂管端部彎頭和氣相內(nèi)臂管端部彎頭沿管軸心連接在一起,由于氣-液管連接件I 14結(jié)構(gòu)設(shè)計釋放多余約束,可使氣相管和液相管在改位置處相互自由移動和轉(zhuǎn)動,如圖6所示。氣-液管固定支座15通過氣相管加強筋151、氣相管肋板152固定氣相外臂管,液相管加強筋154、液相管肋板155固定液相外臂管并通過連接片153將氣相外臂管和液相外臂管在此處固定,通過限位擋環(huán)157、支座管158、限位擋板159與外臂支撐連接,且支座管158可在此約束處相對外臂支撐自由轉(zhuǎn)動,如圖7所示。氣-液管連接件II23將液相外臂管端部彎頭和氣相外臂管端部彎頭沿管軸心連接在一起,由于氣-液管連接件II23結(jié)構(gòu)設(shè)計釋放多余約束,可使氣相管和液相管在改位置處相互自由的沿軸向伸縮,如圖8所示。

液相立柱管固定組件29用卡箍291、隔冷塊292勒住立柱管,然后通過頂桿冒293以及頂桿294將立柱管固定于立柱內(nèi),立柱管可沿軸向自由伸縮和轉(zhuǎn)動,如圖10所示。

氣相立柱管固定組件30通過蓋板301和隔冷塊303將氣相立柱管夾緊固定,然后將立柱連接板302焊接在立柱上,這樣可以保證氣相立柱管可沿管軸線方向自由伸縮和轉(zhuǎn)動,如圖9所示。

實施例2:參見圖6,作為本發(fā)明的一種改進,所述氣-液管連接件I由氣相管連接管141、蓋板142、墊板143、底板144、液相管連接管145以及滑動板146構(gòu)成,所述氣相管連接管141與滑動板146焊接成一整體,所述墊板設(shè)置在蓋板和底板之間,且可以在垂直連接管軸線平面內(nèi)平移△L2,此數(shù)值依據(jù)內(nèi)外臂長度和最大包絡(luò)角度計算所得,如圖6所示。采用氣-液管連接件I可使氣相管和液相管在該連接相互移動和相互轉(zhuǎn)動。

實施例3::參見圖7,作為本發(fā)明的一種改進,所述氣-液管固定支座15由氣相管加強筋151、氣相管肋板152、連接片153、液相管加強筋154、液相管肋板155、滴水板156、限位擋環(huán)157、支座管158、限位擋板159、隔冷塊1510以及筒體1511構(gòu)成,所述氣相管加強筋151、氣相管肋板152用于固定氣相管,所述液相管加強筋154、液相管肋板155用于固定液相管,所述滴水板156、限位擋環(huán)157設(shè)置在支座管158上。氣-液固定管支座設(shè)置滴水板156和隔冷塊1510可以很大程度降低冷能從管道系統(tǒng)傳遞至支撐結(jié)構(gòu),如圖7所示。

實施例4:參見圖8,作為本發(fā)明的一種改進,所述氣-液管連接件II 23由氣相管連接管231、蓋板232、擋板233、導(dǎo)向槽234、底板235、液相管連接管236以及滑動導(dǎo)板237構(gòu)成,氣相管連接管231和滑動導(dǎo)板237焊接成整體,所述擋板233設(shè)置在蓋板232和底板235之間,所述擋板上設(shè)置有導(dǎo)向槽,氣相管連接管231可在導(dǎo)向槽234內(nèi)沿豎直向上平動δ1沿豎直向下平動δ2,δ1、δ2可依據(jù)公式δ=α·L·△T計算得到,如圖8所示。采用氣-液管連接件II可使氣相管和液相管在該連接沿軸向自由伸縮。

實施例5:參見圖9,作為本發(fā)明的一種改進,所述氣相立柱管連接組件30包括氣相立柱管連接組件由蓋板301、立柱連接板302和隔冷塊303,所述隔冷塊設(shè)置在蓋板內(nèi),氣相立柱管可沿管軸線方向自由伸縮并可沿管軸向轉(zhuǎn)動,如圖9所示。采用氣相立柱管連接組件(30)可使氣相立柱管相對于立柱沿軸向自由伸縮。

實施例6:參見圖10,作為本發(fā)明的一種改進,所述液相立柱管固定組件是包括卡箍291、隔冷塊292、頂桿冒293以及頂桿294,所述隔冷塊設(shè)置在卡箍內(nèi),所述頂桿冒設(shè)置在頂桿上,液相立柱管通過卡箍291勒緊隔冷塊292進而將其固定。但液相立柱管仍可沿管軸向自由平動和轉(zhuǎn)動,如圖10所示; 采用液相立柱管固定組件29可使液相立柱管相對于立柱沿軸向自由伸縮。

實施例7:參見圖11,作為本發(fā)明的一種改進,所述液相內(nèi)臂連接件13由加強肋131、加強筋132、滴水板133、連接管134、限位環(huán)135、隔冷襯墊136組成,所述加強肋131、加強筋132設(shè)置在液相管上,所述滴水板設(shè)置在液相管的下方,所述加強肋131上設(shè)置有兩個缺口,一方面釋放低溫工況下加強肋131上的溫度應(yīng)力,另一方面布置旋轉(zhuǎn)接頭氮氣吹掃管線。液相內(nèi)臂連接件與液相管焊接成整體可在限位環(huán)135內(nèi)垂直連接管134軸線平面內(nèi)任意平動△L1,此數(shù)值依據(jù)內(nèi)外臂長度和公式δ=α·L·△T并結(jié)合接船初始狀態(tài)和穩(wěn)態(tài)計算得到,也可以沿連接管134軸向轉(zhuǎn)動;同時設(shè)置滴水板133和隔冷襯墊136可最大限度降低冷能傳遞至支撐結(jié)構(gòu),如圖11所示。

實施例8:參見圖12,,作為本發(fā)明的一種改進,所述氮氣吹掃系統(tǒng)設(shè)置為并聯(lián)模式的吹掃系統(tǒng)。本發(fā)明涉及的低溫船用雙管裝卸臂的低溫旋轉(zhuǎn)接頭氮氣吹掃采用并聯(lián)模式吹掃,如圖12所示,通常低溫裝卸臂的旋轉(zhuǎn)接頭采用串聯(lián)式氮氣吹掃,如圖13所示。并聯(lián)式旋轉(zhuǎn)接頭氮氣吹掃與串聯(lián)式旋轉(zhuǎn)接頭氮氣吹掃比較主要有以下優(yōu)點:低溫旋轉(zhuǎn)接頭吹掃用氮氣壓力一般都比較低(依據(jù)裝卸臂的口徑和內(nèi)臂管、外臂管長度不同通常在0.03~0.07MPa左右),而吹掃旋轉(zhuǎn)接頭用的氮氣管線外徑一般為φ10×1mm規(guī)格的,低溫船用裝卸臂的內(nèi)臂管和外臂管道一般都比較長,這樣就導(dǎo)致氮氣吹掃管線相對較長,加上氮氣壓力較低,氮氣的壓力損失較大,前端的幾個旋轉(zhuǎn)接頭吹掃的效果就不太理想,容易造成旋轉(zhuǎn)接頭冰凍卡住,轉(zhuǎn)動不靈活,對旋轉(zhuǎn)接頭的使用壽命產(chǎn)生影響。并聯(lián)式旋轉(zhuǎn)接頭吹掃系統(tǒng)使得氮氣壓損大大減小,保證了旋轉(zhuǎn)接頭的吹掃效果。并聯(lián)式旋轉(zhuǎn)接頭氮氣吹掃系統(tǒng)可以避免氮氣出口堵塞致使堵塞后旋轉(zhuǎn)接頭吹掃不到的現(xiàn)象,可以對比圖12和圖13,圖12中若吹掃出口A堵塞,其后的旋轉(zhuǎn)接頭可以得到正常吹掃,圖13中如旋轉(zhuǎn)接頭A的吹掃出口堵塞,其后的旋轉(zhuǎn)接頭都將吹掃不到,導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)接頭A之后的所有旋轉(zhuǎn)接頭都被冰凍卡住,旋轉(zhuǎn)不動,對旋轉(zhuǎn)接頭的使用壽命及安全生產(chǎn)造成影響。

工作原理:該技術(shù)方案綜合考慮低溫船用雙管裝卸臂的使用工況,當(dāng)?shù)蜏卮秒p管裝卸臂不接船時,支撐結(jié)構(gòu)、液相管道系統(tǒng)、氣相管道系統(tǒng)基本無相對變形量,此時氣相管道系統(tǒng)、液相管道系統(tǒng)內(nèi)部無溫度變形產(chǎn)生的應(yīng)力,支撐結(jié)構(gòu)、液相管道系統(tǒng)、氣相管道系統(tǒng)軸線重合,如圖3所示初始狀態(tài);當(dāng)?shù)蜏卮秒p管裝卸臂接船時,支撐結(jié)構(gòu)和管道系統(tǒng)的溫差特別大,支撐結(jié)構(gòu)、液相管道系統(tǒng)、氣相管道系統(tǒng)變形量不一致,此時,可分別使支撐系統(tǒng)、氣相管道系統(tǒng)和液相管道系統(tǒng)處于自由伸縮的狀態(tài),如圖4所示,這樣可以解決管道系統(tǒng)因低溫收縮導(dǎo)致的內(nèi)應(yīng)力過大問題;當(dāng)?shù)蜏卮秒p管裝卸臂裝卸槽船結(jié)束后,氣相、液相管道系統(tǒng)又會因溫度的升高恢復(fù)至初始狀態(tài)。

本發(fā)明對液相管道系統(tǒng)與支撐結(jié)構(gòu)之間的連接以及液相管道系統(tǒng)和氣相管道系統(tǒng)之間的連接進行合理設(shè)計,按此設(shè)計可使支撐結(jié)構(gòu)、液相管道系統(tǒng)在任何工況下(包括環(huán)境溫度和低溫工況)的變形相互獨立,如圖14所示;同時氣相管道系統(tǒng)和液相管道系統(tǒng)在任何工況下(包括環(huán)境溫度和低溫工況)的變形也相互獨立,尤其在低溫工況下,液相管道系統(tǒng)和氣相管道系統(tǒng)的收縮變形任意自由,如圖15所示,這樣消除了管內(nèi)應(yīng)力保證了低溫船用雙管裝卸臂安全使用。合理布置支撐結(jié)構(gòu)、氣-液管連接件的位置避免管道共振現(xiàn)象,氣-液管連接件、氣-液管固定支座、氣液內(nèi)外臂連接件的布置會影響整個管道系統(tǒng)的剛度值。首先依據(jù)碼頭參數(shù)、船型參數(shù)及低溫船用雙管裝卸臂的口徑確定雙管裝卸臂的外形尺寸,然后通過有限元軟件進行模態(tài)分析計算出低溫船用雙管裝卸臂管道系統(tǒng)的各階主頻率(f1、f2、f3、f4……)。在設(shè)計流量這一外部激勵下通過有限元軟件計算出低溫船用雙管裝卸臂管道系統(tǒng)的振動頻率f0,通過調(diào)整氣-液管連接件、氣-液管固定支座、氣液內(nèi)外臂連接件的位置避開設(shè)備的各階固有頻率,這樣可以避免LNG船用裝卸臂在裝卸液體時管道系統(tǒng)的共振現(xiàn)象;同時通過各個連接件內(nèi)部設(shè)計有隔冷塊、隔冷襯墊可有效的增大阻尼降低管道系統(tǒng)的振動。若氣-液管連接件、氣-液管固定支座、氣液內(nèi)外臂連接件布置不合理,外部激勵的振動頻率f0與低溫船用雙管裝卸臂管道系統(tǒng)的各階主頻率(f1、f2、f3、f4……)的某階頻率相近或相等時,在額定裝卸流量時管道系統(tǒng)將發(fā)生共振,此時管道溫度很低,很容易發(fā)生無任何先兆的低應(yīng)力疲勞脆斷,造成安全事故。因此,氣-液管連接件、氣-液管固定支座、氣液內(nèi)外臂連接件的安裝位置都必須經(jīng)過計算確定。

本發(fā)明還可以將實施例2、3、4、5、6、7、8所述技術(shù)特征中的至少一個與實施例1組合形成新的實施方式。

需要說明的是,上述實施例僅僅是本發(fā)明的較佳實施例,并沒有用來限定本發(fā)明的保護范圍,在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上作出的等同替換或者替代,均屬于本發(fā)明的保護范圍。

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